Happe-aluse seisundi häired

^{Üks keha peamisi konstante on vesinikioonide (H +} ) kontsentratsiooni püsivus rakuvälises vedelikus, mis tervetel inimestel on 40±5 nmol/l. Mugavuse huvides väljendatakse H ⁺ kontsentratsiooni kõige sagedamini negatiivse logaritmina (pH). Tavaliselt on rakuvälise vedeliku pH väärtus 7,4. pH regulatsioon on vajalik keha rakkude normaalseks toimimiseks.

Keha happe-aluse tasakaal hõlmab kolme peamist mehhanismi:

• rakuväliste ja rakusiseste puhversüsteemide toimimine;
• hingamisregulatsiooni mehhanismid;
• neerude mehhanism.

Happe-aluse tasakaaluhäired on patoloogilised reaktsioonid, mis on seotud happe-aluse tasakaalutusega. Eristatakse atsidoosi ja alkaloosi.

Keha puhversüsteemid

^{Puhversüsteemid on orgaanilised ja anorgaanilised ained, mis takistavad H +} kontsentratsiooni ja vastavalt ka pH väärtuse järsku muutust happe või leelise lisamisel. Nende hulka kuuluvad valgud, fosfaadid ja vesinikkarbonaadid. Need süsteemid asuvad nii keha rakkudes kui ka väljaspool neid. Peamised rakusisesed puhversüsteemid on valgud, anorgaanilised ja orgaanilised fosfaadid. Rakusisesed puhvrid kompenseerivad peaaegu kogu süsihappe (H2CO3) koormuse, _üle50 % teiste anorgaaniliste hapete (fosfor-, vesinikkloriid-, väävelhape jne) koormusest. Keha peamine rakuväline puhver on vesinikkarbonaat.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

PH regulatsiooni hingamismehhanismid

Need sõltuvad kopsude tööst, mis suudavad hoida veres süsihappegaasi (CO2 ₎ osarõhku vajalikul tasemel, hoolimata süsihappe moodustumise suurtest kõikumistest. CO2 vabanemise regulatsioon _toimub kopsuventilatsiooni kiiruse ja mahu muutuste tõttu. Hingamise minutimahu suurenemine viib arteriaalse vere süsihappegaasi osarõhu vähenemiseni ja vastupidi. Kopse peetakse happe-aluse tasakaalu säilitamise esimeseks liiniks, kuna need pakuvad mehhanismi CO2 _vabanemise koheseks reguleerimiseks.

Happe-aluse tasakaalu säilitamise neerumehhanismid

Neerud osalevad happe-aluse tasakaalu säilitamises, liigsete hapete eritamises uriiniga ja aluste säilitamises organismile. See saavutatakse mitmete mehhanismide kaudu, millest peamised on:

• vesinikkarbonaatide reabsorptsioon neerude kaudu;
• tiitritavate hapete moodustumine;
• ammoniaagi moodustumine neerutuubulites.

Bikarbonaadi reabsorptsioon neerude kaudu

^{Neerude proksimaalsetes tuubulites imendub peaaegu 90% HCO3-st mitte HCO3 otsese transpordi kaudu läbi membraani, vaid keeruliste vahetusmehhanismide kaudu, millest kõige olulisemaks peetakse H +} sekretsiooni nefroni luumenisse.

Proksimaalsete tuubulite rakkudes moodustub veest ja süsinikdioksiidist ensüümi karboanhüdraasi toimel ebastabiilne süsihape, mis laguneb kiiresti H ⁺ ja HCO3 _" -ks. Tubulite rakkudes moodustunud vesinikioonid sisenevad tuubulite luminaalsesse membraani, kus nad vahetuvad Na ⁺ vastu, mille tulemusel H ^{+ siseneb tuubulite luumenisse ja naatriumkatioon siseneb rakku ning seejärel verre. Vahetus toimub spetsiaalse kandjavalgu - Na+} -H +-vahetaja - abil ^{. Vesinikuioonide sisenemine nefroni luumenisse aktiveerib HCO3~ reabsorptsiooni}_verre. Samal ajal ühendub vesinikioon tuubulite luumenis kiiresti pidevalt filtreeritava HCO3- _ga, moodustades süsihappe. Harjaserva luminaalsel küljel toimiva süsihappeanhüdraasi osalusel muundatakse H2C03 H2O-ks _jaCO2 - _ks. Sel juhul difundeerub süsinikdioksiid tagasi proksimaalsete tuubulite rakkudesse, kus see ühendub H2O-ga, _moodustades süsihape, viies sellega tsükli lõpule.

^{Seega tagab H +} iooni sekretsioon vesinikkarbonaadi reabsorptsiooni samaväärses koguses naatriumi.

Henle'i silmus imendub tagasi ligikaudu 5% filtreeritud vesinikkarbonaadist ja kogumistorus veel 5%, samuti H ⁺ aktiivse sekretsiooni tõttu.

Tiitritavate hapete moodustumine

Mõned plasmas esinevad nõrgad happed filtreeritakse ja toimivad uriinis puhversüsteemidena. Nende puhverdusvõimet nimetatakse "tiitritavaks happesuseks". Nende uriinipuhvrite peamine komponent on HPO4 _{~, mis pärast vesinikiooni lisamist muundatakse}^{disubstitueeritud} fosforhappeiooniks (HPO42 ₊ H ⁺ = H2PO4 _~ ), millel on madalam happesus.

[ 5 ], [ 6 ]

Ammoniaagi moodustumine neerutuubulites

Ammoniaak moodustub neerutuubulite rakkudes ketohapete, eriti glutamiini, metabolismi käigus.

Neutraalse ja eriti madala pH väärtuse korral nefronivedelikus difundeerub ammoniaak nefroni rakkudest selle valendikku, kus see ühineb H ⁺ iooniga, moodustades ammooniumiooni (NH3 ₊ H ⁺ = NH4 ₊⁾. Henle'i silmuse ülenevas harus imenduvad tagasi NH4 ₊^katioonid, mis akumuleeruvad neerumedullasse. Väike kogus ammooniumioonid dissotsieeruvad NH3-ks ja vesinikioonideks, mis imenduvad tagasi. NH3 _võib difundeeruda kogumiskanalitesse, kus see toimib puhvrina nefroni selle osa poolt eritatava H ^{+ ioonide jaoks.}

Neerude peamiseks adaptiivseks reaktsiooniks happesuse suurenemisele peetakse võimet suurendada NH3 moodustumist ja NH4+ eritumist, mis võimaldab _neerude kaudu _vesinikioone^erituda.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Happe-aluse tasakaaluhäired

Erinevates kliinilistes seisundites võib vesinikioonide kontsentratsioon veres normist erineda. Happe-aluse tasakaalu rikkumisega on seotud kaks peamist patoloogilist reaktsiooni - atsidoos ja alkaloos.

Atsidoosi iseloomustab madal vere pH (kõrge H ⁺ kontsentratsioon) ja madal vere bikarbonaadi kontsentratsioon;

Alkaloosi iseloomustab kõrge vere pH (madal H ⁺ kontsentratsioon) ja kõrge vere bikarbonaadi kontsentratsioon.

Happe-aluse tasakaalutuse puhul on olemas lihtsad ja segavariandid. Primaarses ehk lihtsas vormis täheldatakse ainult ühte tasakaalutust.

Happe-aluse tasakaalutuse lihtsad variandid

• Primaarne respiratoorne atsidoos. Seotud p CO2 suurenemisega _.
• Primaarne respiratoorne alkaloos. Tekib vähenemise tagajärjel.
• Metaboolne atsidoos. Põhjustatud HCO3 kontsentratsiooni vähenemisest _.
• Metaboolne alkaloos. Tekib siis, kui HCO3 kontsentratsioon _suureneb.

Üsna sageli võivad ülalmainitud häired patsiendil esineda koos ja neid nimetatakse segatüüpi häireteks. Selles õpikus keskendume nende häirete lihtsatele metaboolsetele vormidele.